NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
FLUIDOS - PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES |
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NMS 22) *Principio de Arquímedes, una demostración práctica para un cuerpo que flota.
* Adaptado del libro Física Conceptual, de Paul G. Hewitt, Ed. Addison Wesley Longman, México, 1998, (p 300).
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En el ejercicio 16 vimos una manipulación muy elegante que demostraba el Principio de Arquímedes para un cuerpo que se sumerge en un fluido. En éste, haremos lo mismo para un cuerpo que flota.
Recordemos lo que dice el principio de Arquímedes: |
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Todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido recibe de éste una fuerza vertical hacia arriba llamada empuje que es igual al peso del fluido desalojado. (E = Pld) |
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| Supongamos que el fluido es agua y el cuerpo que flota un cacho de madera (en general la madera flota en el agua y es algo que nos resulta natural). |
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Acá están nuestros elementos de trabajo: una balanza que anda bien, un frasco de agua lleno hasta el tope, otro frasco para recoger el agua que rebalse y un cacho de madera.
El frasco lleno de agua hasta el tope tiene un peso determinado con exactitud en la balanza. Tomemos nota de ese valor. |
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| Ahora hacemos la manipulación: |
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Colocamos muy lentamente el cacho de madera y lo dejamos flotando en el frasco lleno, cuidando que toda el agua que rebalse sea recogida en el frasco que estaba vacío.
Sorpresa: La balanza indica exactamente lo mismo que antes. Ni un gramo más ni un gramo menos.
Lo que ocurrió fue exactamente lo que predice el principio de arquímedes: el agua desalojada (derramada) tiene el mismo peso que el cuerpo que flota.
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O mejor dicho: el agua desalojada (derramada) tiene el mismo peso (Pld) que el empuje que recibe el cuerpo (E) que, como flota, es igual a su peso (Pm).
(Pm = E = Pld)
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Todavía podemos hacer un movimiento más, para verificar de otra manera, lo que acabamos de ver.
Comparemos los pesos del agua derramada (desalojada) y del cacho de madera.
Por supuesto, esos pesos son menores que la medición anterior... pero son iguales entre sí. Tomá mate. |
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Desafío: hacer los diagramas de cuerpo libre para cada cuerpo en cada situación. Y escribir las ecuaciones de Newton y Arquímedes para la segunda. |
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nov-14. Buenos Aires, Argentina. |
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